《探讨动态管理在城市隧道质量监管中的应用[公路隧道]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探讨动态管理在城市隧道质量监管中的应用[公路隧道]（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、公路隧道 2 0 1 1 年第 4期 总第 7 6期 动态管理在城市隧道质量监管中的应用 饶 明 柳林超 重庆市沙坪坝 区建设 工程质量监督站重庆4 0 0 0 3 0 摘 要本文介绍了新奥法的基本原理 阐述了隧道修建动态管理理念 即通过动态设计和动态施工使复杂的 地质情况能够及时准确的反馈施工 通过及时的调整支护参数和支护措施 实现隧道建设的动态管理 保证工程质 量 关键词隧道质量监督动态管理 1 引 言 目前 新奥法设计施 工原理广泛应用 于我 国隧 道建设 中 新 奥法是新 奥地利隧 道施工方法 的简 称 是采用喷锚技术 施工测试等并与岩石力学理论 构成的一个体系而形成 的一种新方法 它
2、不仅仅是 一 种设计方法 也不单纯是一种施工方法 而是把两 者融为一体的技术方法 是具体应用岩体动态方面 较完善的一个完整的力学概念 其理论是建立在岩 体力学特性 岩体变形特性以及莫尔学说的基础上 以维护和利用 围岩 的 自稳能力为基点 并考虑到隧 道掘进时的空间效应和时间效应对 围岩应力与变形 的影响 将锚杆和喷射混凝 土集合在一起作为主要 支护手段 及时进行支护 以便控制围岩的变形与松 弛 使围岩成为支护体系的组成部分 形成以锚杆 喷射混凝土和隧道 围岩为三位一体的承载结构 共 同支承山体压力 新奥法构筑隧道的主要特点是 通过多种量测手段 对 开挖后 隧道 围岩与支护 的现 场进行动态监测
3、 及时反馈围岩一支护复合体 的力 学动态及其变化状况 为二次支护提供合理的架设 时机 它集中体现在支护结构种类 支护结构的构 筑时机 岩体压力 围岩变形 四者的关 系上 贯穿在 不断变更的设计与施工过程中 通过监控量测及时 反馈的信息来指导隧道和地下工程的设计 与施工 当前 新奥法原理的初步设计一般采用划分 围 岩级别后 按不同的围岩级别 以工程类 比法为主 结构计算为辅 设计不同的支护参数 但在隧洞地 下工程的建设中由于围岩自身属性及其受力状态的 复杂性 工程类比法确定的初步设计拟选的支护参 数往往带有一定 的盲 目性 不一定能适 应复杂地质 条件这就使得原设计与实际情况不符 这样的结果 是
4、要么出现工程质量问题或工程事故 要么不经济 3 0 如果采用信息化的动态管理方法就能较好的解决这 方面的问题 2 动态管理 隧道动态管理 主要包括两方面 一是信息化 动 态设计 即结合工程实际 对设计方案进行动态优化 调整 实施 地质变 设计 变 二是信息 化动态施 工 结合工程实际 对施工组织设计进行动态调整 2 1 信息化动态设计 信息化动态设计又叫监控设计是 以现场量测为 手段 以量测信息为设计依据确定支护参数 支护时 机的设计方法 通过现场围岩级别的测定来复核原 来 围岩的设计级别 通过在开挖过程 中的量测来监 控 围岩和支护的动态并把量测的结果信息反馈到设 计 中 从而进一步修改和完
5、善原设计 的支护参数并 进而指导后续的施工 这样使得设计和施工更符合 或接近现场实际也能够适应多变的地质条件和各种 不 同的施工条件 2 2 信息化动态施工 信息化动态施工主要是指对 已开挖段通过进行 地质素描 监控量测 工程试验和质量检验及对未开 挖段落采用地质雷达 超前钻孑 L 探测等超前预报手 段获取信息 并将信息进行研究分析 及时修正设计 和指导施工 如何将监控量测信息及时 快速反馈 设计和施工单位 用于指导设计和施工 主要是做 到 四及时 及时量测 及时支护 及时反馈 及时修 正 三超前 超前预报 超前调整 超前处理 三快 速 快速沟通 快速反应 快速处理 2 3 具体应用 围岩级别
6、 的调整 应该 是以定量和定性相结合 的方法确定围岩的详细分级 在隧道的施工开挖过 程 中 对每一开挖循环掌子面地质条件 和原设计不 饶 明 等 动态管理在城 市隧道质量监管中的应用 符的情况 不管是围岩级别的提高或是降低 均要求 先由现场监理工程师进行初步确认 及时向总监办 报告 并在五方 建设 设计 勘察 施工 监理 共 同 参加的会议上 由总监提 出 通过讨论共同确认调整 方案 以纪要的形式作出相应 的围岩级别调整通知 施工单位方可按 相应 的围岩级别设计参数 进行施 工 而根据 公 路隧道设计 规范 J T G D7 0 2 0 0 4 的规定 应按岩体基本质量指标 B Q或修正后 的
7、围 岩基本质量指标 B Q 值 结合岩体的定性特征综合 评判 采用定量和定性 相结合 的方法确定围岩 的详 细分级 避 免全凭经验 科 学合理 的对 围岩进行分 级 B Q和F B Q 按下式计算 B Q 9 0 3 Rc 2 5 0 Kv B Q B Q一1 0 0 K1 K2 K Kv一岩体完整性系数 一 岩石单轴饱和抗压强度 K 一地下水影响修正系数 K 一 主要软弱结构面产状影响修正系数 K 一 初始应力状态影响修正系数 其中 Kv 一 V Vp V 为实测包含有各种结构面及填充物岩体 的 声波纵波速 VD 为实测包含有各种结构面及填充物岩体基 本不明显结构面的岩块纵波速 据此公式 可
8、以编写简单的程序 根据实测的资 料能很快的计算出 B Q 或 B Q 从而很快能对现场 的围岩级别作 出初步 的判断 并与设计的围岩级别 进行对 比 准确判断围岩的实际级别 在施工前 施工单位应结合设计 图纸和 自身工程实践经验 对 设计图纸提出相关会 审意见 与设计院协商 做到设 计与可行性统一 在施工过程中 根据超前地质预 测预报 隧道开挖所揭示 的实际地质情况 以隧道监 控量测结果为依据 组织有建设 设 计 地勘 监理 施工各方参加的现场地质会审 对隧道图纸进行修 正与优化 对重大设计方案或技术难题 有施工方 组织召开专家研讨会进行技术会审 设计单位据此 调整原有设计 同时 设计单位应对
9、可能出现 的地 质情况和围岩级别 制定多种设计方案 以便快速应 对 围岩级别变化而带来的支护参数和支护结构的变 化 3 工 程实例 3 1 工程概 况 重庆西永保税区 AB区联络道三标 包含寨 山坪 隧道 该隧道位 于左线里 程 K 3 7 5 3 O 1 5 一K 4 6 4 0 0 0 0 m 左线全长 8 8 6 9 8 5 m 右线里程 K3 7 6 7 O 9 3 一K 4 6 5 5 0 6 6 m 右线全长 8 8 7 9 7 3 m 设计行 车速度 6 0 k in h 净高 H 5 0 m 净宽 B 一1 0 0 0 m 隧道 洞 身 段 穿 越 脊 状 丘坡 上覆 土 层
10、厚 度 O 4 8 0 m 下伏基岩为砂质泥岩夹砂岩 隧道围岩 为砂质泥岩夹 砂岩 岩体完整 性系数 Kv 一0 6 7 0 7 4 岩 体 较 完整 砂 质 泥 岩 单 轴 饱 和 抗 压 强 度 6 7 MP a 为软岩 地下水类型为局部上层滞水和基 岩裂隙水 地下水出水状态为点滴状 局部为淋雨状 出水 右洞出口段地质纵断面图如图 1 预设计中 根据 公路隧道设计规范 J T G D7 O 一2 0 0 4的规定计 算出 B Q 2 5 7 K v 0 7 4 R c 一6 7 MP a K 1 0 2 K2 0 K3 0 结合地质详细勘察报告 将隧道 围岩 级别划分为 级 图 1 右 洞
11、出 口段 地质 纵剖面图 3 2 施工情况 隧道施工从两端 向中间掘进 右线隧道施工至 洞 口段 K 4 4 5 0时 施工人员和现场监理工程师发 现隧道前方地质情况 变化 明显 围岩处于水平 断层 带 内 裂隙呈水平 1 0 岩体呈碎石 碎裂状 围岩结 构松散 破碎 整体性差 于是 施工技术人员立即 向项 目经理 总监和建设单位现场负责人报告 了隧 道 围岩变化情况 各方负责人也高度重视该段地质 变化情况 立刻要求监测组加大监控量测频数 加密 了监控 断面 在 K4 3 8 7 2 9 K 4 3 9 8 2 6 K4 4 0 4 6 4 K4 4 1 7 8 7布置 了拱顶沉降监测断面 并
12、 加大了沉降监测点的测量频率 随时掌握围岩的受 力和变形情况 沉降数据图见图 2 同时 请地勘 单位和设计单位项 目负责人到现场踏勘 对地质情 况和围岩级别进行现场的确认 3 1 饶明 等动态管理在城市隧道质量监管中的应用 水泥 4 2 5号普通硅酸盐水泥 水玻璃 模数 2 1 2 4 浓度 3 5 4 0玻美度 水泥浆水灰 比 1 1 注浆压力 0 5 1 0 MP a 通过以上措施 该段的初期支护得到 了很大的 加强 检测显示拱顶下沉也趋于收敛 很好地克服 了 该段地质条件较差的事实 确保 了工程质量 3 3工程质量监督情况 沙坪坝区建设工程质量监督站针对该 隧道动态 管理的特点 在工程开
13、工之前 召集施工单位 监理 单位 建设单位进行了质量监督技术交底 编制了专 项监督方案 将该隧道工程划分为洞 口及明洞 隧 道掘进及初支工程 隧道防排水及二衬工程 隧道总 体及附属 翻里四个分部工程 并要求每掘进 1 0 0 m 左右 相应的分部工程进行验收 要求参建各方必 须配备有相关经验的隧道工程专业技术人员 相关 人员 的资格必须符合要求 对隧道的施工组织设计 专项施工方案 质量保证体系等的执行情况进行检 查 要求具有监测资质的专业机构进驻施工现场 进行监控量测 以便指导施工 为了加强对该隧道的监管 质监站配备 了以隧 道专业技术人员为监督组长 的监督组 采取 了不定 期 不告知的方式进
14、行随机抽查 重点对各项专项施 工方案的编制 审批及执行情况 关键工序的施工质 量情况进行监督检查 在 以下环节进行尝试 即地 质变一围岩级别变一支护参数变一施工方案变一监 控量测一二 程质量控制 开挖后 在地质情况有变化 的断面 监督组和地 勘 设计等对现场 的地质情况进行了检查 由地勘单 位明确地质情况 并要求施工单位 监理单位对地质 情况做好详细记录 隧道开挖断面检查记录及图片 音像资料等 在围岩级别的变更 时 要求地勘单位根据实际 情况确认岩体 的各相关参数 Kv Rc K K K 设计单位根据地勘单位提供 的岩体 的实际参数值 通过定量 和定性 相结合 的方法确定 围岩 的实 际级 别
15、 如 预设计 中定为 级 B Q 一2 5 7 修改过 后变为 V级 B Q 一1 9 7 支护参数的变化 结合监控量测单位的量测数 据 进行回归分析 为掌 握围岩 的受 力状态提供依 据 同时 要求设计单位及时对支护参数进行调整 并完善相关 的变更手续 针对变更后 的方案 应加 强对施工单位的技术指导 对施工单位进行专 门的 施工技术交底 施工方案的变化 详细查看 了施工单位的专项 施工方案和辅助措施 的编制和审批情况 并对其施 工记录进行检查 要求监理单位在关键工序施工时 进行旁站监理 确保施工质量 监控量测 的数据必须真实准确 要求监测单位 必须由专业监测人员按照规范要求认真仔细的进行
16、监测 对监测的数据及时进行分析和处理 及时地反 馈监测信息 其结果用于指导施工 要求其对监测 周报 月报应及时传达给各参建单位项 目负责人 质量控制 对施工现场随机进行 了多次检查 对 钢支撑定位 锚杆 的孔位 孔径 孔深进行 了部分抽 查 对锚杆 二衬钢筋及砼 的浇筑质量进 行了抽测 确保其符合设计及规范要求 对锚喷支护施工检查 记录 超前锚杆 超前小导管 钢拱架施工检查记 录 等质保资料进行核查 通过质监站科学而严格 的的监督 极大地增加 了参建各单位的责任意识 和压力 激发 了各单位的 主动性和创造性 相互 协调合作效率 都大大提高 隧道工程质量和进度得到 了很好的保证 整个隧道 工程仅仅 8个月 的时间就全部完工 而且没有一起 质量和安全事故 隧道完工后 采用地质雷达扫描 仪对整个隧道进行了全断面扫描 对墙背空洞 二衬 厚度 钢筋保护层厚度 以及钢筋间距等进行了检测 结果显示各项指标都满足设计及规范的要求 工程 质量得到了很好 的保证 工程于 2 0 1 1 年 3月 2 8日 顺利通过了竣工预验收 4 结 语 通过动态管理 该隧道 的建设顺利 总共 8个月 的时间完成了隧道的
